PCCell GmbH
PCCell GmbH Lebacher Strasse 60 66265 Heusweiler Germany

Publications

Publications

The following publications have been presented at various meetings show application possibilities and performance of PCA ion exchange membranes.

 

 

New ways in chemical processing with acid-ed

P. Altmeier, PCA GmbH

Paper published in Impact Issue 8 (1999), 136

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Patrick Altmeier, of PCA GmbH, discusses how electrodialysis can become a useful tool for intelligent design of closed flow chemical production lines.

New Anion Exchange Membranes for the Electrodialytic Treatment of Acids

Patrick Altmeier a), Henning Bolz a), Günter Schwitzgebel b)

a) PCA GmbH
b) Universität des Saarlandes, Im Stadtwald; D-66123 Saarbrücken

Paper presented at the Eleventh International Forum on Electrolysis in the Chemical Industry November 2-6, 1997, Clearwater, FL

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Abstract

New anion exchange membranes on the basis of alipathic polyethers demonstrate the ability to tailor membranes with high conductivity for organic anions or membranes with high permselectivity in mineral acids. This paper provides data on the chemical composition and on electrochemical properties relevant to potential end users. The possibility of tailoring the membranes is shown by the example of membranes developed for the transport of large organic anions. It is stated that the permeability of such anions is limited by a sieving effect of the membrane matrix and a concept is presented to minimize this effect. The properties of the membrane type PC 400D developed by this method are demonstrated by the example of lactobionic acid.

Membranen für die Synthese von großen organischen Säuren mittels Elektrodialyse

P. Altmeier, G. Schwitzgebel

FB 11.3 - Physikalische Chemie, Universität des Saarlandes

Poster presented at the DECHEMA Jahrestagung, Wiesbaden, 1996

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Einleitung und Zielsetzung

Herstellungsbedingt fallen organische Säuren vielfach in Form ihrer Salze an, die elektrodialytisch als Säuren abgespalten werden können. Der Energiebedarf ist etwa zu gleichen Teilen durch den Spannungsabfall über die bipolare Membran und durch den ohmschen Widerstand der Anionenaustauschermembran bestimmt. Ein Vergleich zwischen der Leitfähigkeit der Anionen in der Anionenaustauschermembran mit der von Ionen in freier Lösung zeigt, daß der Widerstand sich stark minimieren lassen müßte. Ziel dieser Arbeit ist es deshalb, ein neues Konzept zur Optimierung von Anionenaustauschermembranen für große Anionen (Molmasse > 150 Dalton) zu entwickeln, nämlich Membranen mit geringem elektrischen Widerstand und geringer Quellung. Solche Membranen werden charakterisiert und auf ihre Eignung in Anwendungsbeispielen überprüft.

Methoden und Resultate

Baustein für die Entwicklung der Membranen ist ein lineares, polymeres quartäres Ammoniumion, das über quartäre bifunktionelle Ammoniumionen vernetzt wird. Zwischen den Vernetzungspunkten zweier Polymerketten entstehen so Schlaufen, durch die beim Einsatz als Membran Ionen permeieren müssen ("Poren"). Für die statistische Verteilung der Größe der "Poren" wird ein mathematisches Modell entwickelt, dessen Resultat mit der Verteilung in einer idealen Membran verglichen wird. Anhand der sich aus der Statistik ergebenden Randbedingungen wird ein Polymersystem gesucht, das möglichst günstige Verteilungen ergibt. In diesem so ausgewählten Polymersystem werden die Festionenkonzentration variiert und der resultierende Quellungsgrad, der Widerstand und die Permselektivität bestimmt. Die Änderungen und die gegenseitige Abhängigkeit der Größen
werden diskutiert. Die experimentellen Ergebnisse ermöglichen es, nach dem mathematischen Modell Eignungskriterien aufzustellen. Innerhalb der Membranreihen kann die der Größe des interessierenden Anions angepaßte Festionenkonzentration ausgewählt werden. Die Funktionstüchtigkeit
und die Kenngrößen dieser Membranen werden am Beispiel der Spaltung eines Salzes untersucht, wobei die für technische Anwendungen wesentlichen Kenngrößen (ohmscher Widerstand, osmotischer Wasserfluß, Stromausbeute, Energiebedarf und Produktreinheit) in Abhängigkeit
von Produktkonzentration bestimmt und diskutiert werden.

Ergebnis

Das Konzept dieser Arbeit sieht vor, in der Elektrodialyse für jedes Anion eine optimale Anionenaustauschermembran zu erzeugen. Es können Membranen entwickelt werden, welche dimensionsstabil sind und Anionen bis 400 Dalton permeieren lassen oder deren Widerstand für Molmassen um 200 Dalton minimiert ist. Dadurch können bei der elektrodialytischen Gewinnung von organischen Säuren erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden, manche Prozesse werden überhaupt erst möglich.

Optimierte Anionenaustauschermembranen für die elektrodialytische Salzspaltung

P. Altmeier a), G. Schwitzgebel a), A. Konrad b)

a) FB 11.3 Physikalische Chemie, Universität des Saarlandes
b) Fachbereich Chemie, Technische Chemie, Universität Kaiserslautern

Kurzfassung Posterbeitrag 5. Aachener Membran Kolloquium, 14.-16. März 1995

Electrodialysis: an overview on some industrial applications

Patrick Altmeier, Henning Bolz

PCA - Polymerchemie Altmeier GmbH / PCCell GmbH

Paper presented at israel water conference , Tel Aviv, Israel 2014

Setup of a 20 m3/h ED/RO plant to produce pure water from river water

Rudolph E. Brunner a), Patrick Altmeier a) b)

a) Ioncontract
b) PCCell GmbH

Paper presented at the GDCh Shortcourse on Membranes, Weil am Rhein, Germany 2005

Mineral Acid Concentration Process with Electrodialysis Leading to High Concentrations

Patrick Altmeier a), Henning Bolz a), Günter Schwitzgebel b)

a) PCA GmbH
b) Universität des Saarlandes, Im Stadtwald; D-66123 Saarbrücken

Paper presented at the 14th International Forum on Electrolysis in the Chemical Industry November 12-16, 2000, Clearwater, FL

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